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2019年 第51卷 第5期 刊出日期:2019-05-20
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专题论坛
煤矿无轨辅助运输工艺和发展方向研究
袁晓明
2019, 51(5):  1-5.  doi:10.11799/ce201905001
摘要 ( 576 )   PDF (2748KB) ( 718 )  
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文章首先介绍了国外无轨辅助运输的工艺特点,然后介绍了我国煤矿无轨辅助运输工艺经过引进、吸收、再创新的发展历程,指出目前我国已经形成斜井和竖井无轨辅助运输工艺并存的现状。接着介绍了我国目前已达到规模化、专业化水平的新型煤矿无轨辅助运输工艺,并分析了随着大量防爆柴油机车在井下应用,随之带来尾气污染、职业病危害等问题。最后指出我国通过政策引导和市场调节等方式,引导防爆无轨运输车辆向更高技术层次的清洁燃烧技术、防爆蓄电池车辆技术、无轨运输设备智能化技术的方向发展。
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为提升晋煤集团赵庄煤业公司和山东新矿集团新巨龙公司竖井辅助运输的效率,设计开发了新型防爆柴油机无轨胶轮车,该车体积载荷比小,货厢容积大,主要用于井下普通物料和设备的运输。从总体方案设计、防爆柴油机设计、传动系统匹配设计、车架设计和自卸货厢及举升装置设计等方面论述了整车设计要点及关键技术,使用表明该车完全适合矿井的无轨辅助运输工艺,具有运行速度快、运输效率高和低污染的突出优点。
煤矿无轨辅助运输车辆模块化设计方法研究
王治伟
2019, 51(5):  12-15.  doi:10.11799/ce201905003
摘要 ( 237 )   PDF (2436KB) ( 117 )  
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针对现有煤矿无轨辅运车辆产品种类多,定制化车型多而带来的细分车型多样化,产品零部件集聚增长,元部件通用性差,企业生产组织困难等问题,提出了应用模块化设计方法加以解决。通过对现有无轨辅运车辆产品的结构形式和系统构成进行归类分析,提出在相近产品系列中规划若干整车平台方案来进行产品的模块化设计,给出了具体的产品模块化设计思路和方法,并以顺槽运输车产品平台为例,介绍了该产品的模块化设计过程,阐述了车辆各系统模块连接方式及装配接口的通用化设计问题。
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针对防爆锂离子蓄电池无轨车辆续驶里程不足,影响其在实际生产中推广使用的问题,提出应在其设计中采用节能控制技术以降低整车能耗。根据防爆锂离子蓄电池无轨车辆系统构型的特点,分析了三种节能技术:防爆锂电池管理技术、再生制动与液压制动协调控制技术以及油泵电机节能控制技术。并在防爆锂电池无轨车辆设计中采用了上述技术,实现车辆系统能耗降低20%,续驶里程平均提升15%,可有效促进该新能源车型的推广。
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通过对某型大坡度支架搬运车闭式液压行走系统散热性能的理论计算、样机试验测试等方法,校核了液压系统补油量与冲洗流量匹配的合理性,并与同类车型散热系统对比,明确了液压油散热器散热功率不足是导致油温过高的主要原因。利用风速仪对原机流过该车散热器的不同位置的风速进行了测试,在测试数据的基础上,通过串联副散热器和增开通风口的方式增大了系统散热功率,解决了该车油温过高的问题,样机经过三个多月的井下工业性试验获得了良好的应用效果,为同类其他工程问题提供了解决思路。
胶轮式轨道矿车牵引车的设计研究
刘玉荣
2019, 51(5):  24-27.  doi:10.11799/ce201905006
摘要 ( 159 )   PDF (1390KB) ( 281 )  
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为了有效解决煤矿井下轨道矿车大坡度牵引问题,对井下轨道矿车工运行环境条件进行了研究,得到胶轮式牵引车设计技术要求。并且通过对车辆的关键技术动力系统匹配计算,摆动补偿牵引装置研究,设计出牵引车的总体布置方案,该车主要由车身、双向驾驶室、防爆柴油发动机、摆动补偿牵引装置、静液压传动、四轮转向桥、吊机、液压系统、电气系统组成。最终首台牵引车下线,并进行了井下工业性试验,结果表明该方案有效解决了轨道矿车牵引问题。
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回顾了JOY10SC32-48B型梭车在短壁机械化开采过程中的作用、结构特点、使用环境,介绍了该设备在使用过程中油泵电机无法启动、行走电机无法驱动电气方面2个常见典型故障,结合产品维修和维保实践经验,分别阐述了相应系统控制电路控制机理,详细分析了故障产生原因和判定方法、故障处理方法和注意事项,研究了降低电气系统故障率,应加强设备的日常巡检、完善元部件质量与装配工艺标准、提升元部件与整机设备性能测试、制定实际工况监测、监控及诊断方案的具体措施,揭示了对该型梭车维修管理、故障诊断方法、实践指导的现实意义。
矿用液驱车辆轮胎偏磨原因分析及优化改进
刘德宁
2019, 51(5):  33-36.  doi:10.11799/ce201905008
摘要 ( 124 )   PDF (2333KB) ( 62 )  
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某矿用液驱车辆在使用过程中经常出现轮胎偏磨问题,即车辆使用一段时间后,后机架上的四个轮胎磨损不均匀,左右两侧的一个或两个后轮胎比其余轮胎磨损严重。通过跟踪观察,车辆运行中松油门工况下,后轮胎会有短暂的抱死或倒转现象,从而产生非滚动摩擦,导致不正常的磨损。基于单泵双马达组成闭式系统的运行机理,分析了液压制动力的形成过程,同时结合车辆的机械结构,进一步论证了车辆松油门过程中后轮胎的附着力小于前轮胎的附着力,因此后轮胎容易发生倒转,导致非正常磨损,从而形成偏磨。通过在回路中增加可控制的溢流阀对闭式行走系统进行了优化,装机应用半年后,偏磨现象得以消除,有效的提高了轮胎使用寿命,降低了整车运行成本。
矿用无轨胶轮车的发展瓶颈与对策分析
刘志更
2019, 51(5):  37-39.  doi:10.11799/ce201905009
摘要 ( 192 )   PDF (1082KB) ( 67 )  
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介绍了无轨胶轮车在我国矿井的发展和应用现状,指出了目前存在的尾气排放大、燃油消耗高、噪音高、维护成本高、巷道适应性差等发展瓶颈,从动力、设计制造、试验等三个环节进行了对策分析,为今后我国矿用无轨胶轮车的发展提供思路。
设计技术
绿色矿山固体废物减量化理念探讨
冯冠学,郭大林,卫中宽
2019, 51(5):  40-42.  doi:10.11799/ce201905010
摘要 ( 157 )   PDF (1117KB) ( 98 )  
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“减量化”是绿色矿山建设的重要内容,但提出若干年来,仅以“孤岛”名词存在,未形成系统的生产全覆盖的意识。文章介绍了减量化理念的内涵,针对煤炭领域主要固废物,从矸石减量化和煤泥减量化两个方面介绍了其实现途径,提出应在生产全过程推广减量化,并将这一广义减量化理念应用于绿色矿山建设。
坚硬顶板特厚煤层综放面区段煤柱合理宽度研究
王康,来兴平,崔峰
2019, 51(5):  43-47.  doi:10.11799/ce201905011
摘要 ( 196 )   PDF (1764KB) ( 222 )  
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针对坚硬顶板特厚煤层条件下综放面区段煤柱的留设问题,以宽沟煤矿W1123工作面为工程背景,基于理论分析、数值模拟和工程实践等方法,确定了区段煤柱的合理宽度。研究表明:基本顶破断与重复采动对煤柱的稳定性影响较大,当煤柱宽度为5~10m时,煤柱内部应力较高,塑性区出现了联通现象且面积较大|当煤柱宽度达到13~20m时,煤柱内部应力分布状态较为平缓,应力峰值逐渐降低,塑性区占比迅速减小为28%、16%与6.3%。在考虑巷道稳定性以及提高煤炭资源回收率等因素的基础上,最终确定区段煤柱的留设宽度为15m,并且提出了“锚杆+锚索+锚网+钢带”的联合支护方式。研究成果对类似工程条件下区段煤柱的留设具有一定的参考价值。
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针对极近距离重复采动破碎顶板的复杂条件,以东瑞煤矿四盘区4303工作面为工程背景,首先通过理论分析得出支架支护强度为587.25kPa|其次在此基础上使用可视化研发程序研制出了ZY5000/12/26D型新型两柱掩护式液压支架,并给出技术特征|最后通过工程实践从支护阻力、运行特性、初撑力、煤壁片帮及冒顶等方面分析了支架的适应性。该支架使用效果良好,并为类似地质条件的支架设计提供了参考。
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针对肥田矿井及选煤厂产品煤运至白马洞铁路货运站,距离长(7km左右的距离),高差大,地形复杂,采用直线连接首尾点的运输方式难以实施的难题,选用长距离水平转弯带式输送机作为运输方案,并对该运输方案进行了设计、选型及计算,利用设备可在水平和竖向弯曲的特点,采用迂回布置方式以避开线路中地形复杂区段实现自矿井至火车集运站的不间断连续输送。
露天煤矿经济剥采比应用特例分析
范正祥
2019, 51(5):  56-59.  doi:10.11799/ce201905014
摘要 ( 147 )   PDF (1166KB) ( 40 )  
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在露天煤矿设计及矿区总体规划中,通过钻孔剥采比等值线来圈定露天矿开采境界是大家采用的普遍方法。但事实上,已经存在总体规划所划定的露天矿范围在实际中无法开发的情况。文章从定义出发,通过规范规定、相关示例,层层深入分析露天矿剥采比在设计中的重要性。最后通过特殊示例分析论证钻孔剥采比在应用中的局限性需引起重视,文中的特例对露天煤矿设计中圈定境界及矿区总体规划中划定矿田范围具有重要的指导意义。
新疆天池能源南露天煤矿转向方式优化研究
王韶辉,才庆祥,周伟,刘福明,陆翔
2019, 51(5):  60-64.  doi:10.11799/ce201905015
摘要 ( 167 )   PDF (1421KB) ( 66 )  
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为丰富露天矿采区转向方式,探索露天矿采区转向方式在倾斜煤层赋存露天矿中的应用,论文以新疆天池能源南露天煤矿为工程案例,结合南露天煤矿具体煤层赋存条件,综合考虑生产剥采比、综合运距、内排时间、平均工作线长度等因素,设计提出了四种首采一区过渡到首采二区的转向方案,对比分析了各方案的优缺点,进行方案评价,得出最优方案,缩短了采区转向过渡时间,保证了产量接续,提前释放了内排空间,为企业创造了显著的经济效益。
成套式模块栈桥技术经济性分析
郭庆华,张利,倪时华
2019, 51(5):  65-67.  doi:10.11799/ce201905016
摘要 ( 184 )   PDF (1502KB) ( 235 )  
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针对传统设计中带式输送栈桥结构形式存在的高空作业时间长、施工周期长、施工对周边环境影响大等不足之处,介绍了成套式模块栈桥,并对成套式模块栈桥的技术经济性进行了详细阐述。与传统栈桥相比,模块栈桥按模数加工,现场直接组装,具有现场加工量小、标准化高、安装速度快、精度高、简洁美观等特点。
施工技术
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反井钻井具有机械化程度高、施工速度快、安全性好等特点,采用反井钻井建设接替采区通风立井时能够充分利用矿井井下已有巷道和生产系统,机械破岩相较于凿岩爆破岩石扰动程度低且井帮稳定性好,以及有利于矿山开采和闭坑后的保护环境的优势。地层条件是决定大直径反井钻井施工是否顺利进行的重要影响因素之一。根据拟建采区风井的地质条件和井筒设计要求,确定了具体的反井钻井装备及相关参数,提出了反井钻井穿越特殊地层施工的技术难点|给出了反井钻井基础平台修筑和采用预注浆技术加固不稳定地层的具体关键技术|通过通风和降温技术的实施,实现了反井钻井成功穿越含瓦斯煤层,为反井钻井建设接替采区通风立井提供了借鉴。
大型烧变岩帷幕预注浆工程的即时检验技术
柴建禄,姬中奎,杨帆,张池,任智智,杨志斌,罗安昆
2019, 51(5):  73-77.  doi:10.11799/ce201905018
摘要 ( 119 )   PDF (1758KB) ( 59 )  
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为了研究张家峁煤矿4-2煤烧变岩帷幕预注浆工程的效果即时检验方法,评价了钻孔注浆结束标准,分析了帷幕注浆对帷幕带和火烧区的影响,根据烧变岩裂隙发育特征和帷幕工程特点,提出了从“一带两区”的帷幕带烧变岩受注介质变化和帷幕内外水文地质单元差异两个方面进行检验,烧变岩受注介质变化可通过钻探揭露和注浆反馈进行分析,帷幕内外水文地质单元差异可通过帷幕内外钻孔水位和泉流变化进行对比。工程实践证明,以上即时检验方法思路正确,结论可靠。
6m大采高沿空留巷巷旁支护研究
李晓白,潘海兵,石景帅,雷平博
2019, 51(5):  78-81.  doi:10.11799/ce201905019
摘要 ( 173 )   PDF (1246KB) ( 102 )  
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为了适应大采高工作面沿空留巷,在霍尔辛赫煤矿6m大采高工作面进行了柔模混凝土沿空留巷支护设计。重点设计研究了巷旁支护参数、底板加固参数、临时加强支护参数。结果表明:6m大采高工作面柔模混凝土沿空留巷支护参数合理,效果良好,具有良好的经济效益和应用前景。
厚煤层区段小煤柱切顶护巷研究及应用
杨竹军
2019, 51(5):  82-86.  doi:10.11799/ce201905020
摘要 ( 131 )   PDF (1435KB) ( 50 )  
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为了解决厚煤层留设区段小煤柱条件下巷道支护技术难题,利用理论研究和数值模拟相结合的方法,对顶板超前钻孔形成预裂切缝技术进行了研究,采用非爆破的方式实现基本顶断裂位态的主动控制,优化巷道顶板承载结构,有效降低覆岩关键块对煤柱的附加载荷,进而确保巷道稳定性。理论计算表明,未进行切顶时,关键块B断裂位置距离采空区5.73m,在小煤柱上方靠近巷道处,且在关键块B的作用下小煤柱所受应力为17.76MPa,应力集中系数达到1.4,小煤柱易失稳。数值模拟结果表明,超前钻孔切顶可以有效消除煤柱上覆关键块B对小煤柱的影响。通过现场工业性实验,工作面回采期间,小煤柱整体较为稳定,巷道顶底板位移量不超过200mm,两帮收缩量不超过350mm。研究结果表明,采用非爆破方式实现对顶板结构的有效调控,解决巷道支护难题是可行的。
近距离煤层回采面下伏大巷减压掘进技术
周艳国
2019, 51(5):  87-91.  doi:10.11799/ce201905021
摘要 ( 101 )   PDF (1956KB) ( 35 )  
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根据开滦矿区东欢坨矿井近距离煤层群开采矿压特征,采用理论分析、数值模拟等方法研究了先掘后采及先采后掘两种状况下下伏大巷围岩的塑性区及卸压比分布规律,得出了东欢坨矿井2393工作面下伏-690水平回风大巷减压掘进方案,减小了工作面回采活动对下伏大巷的影响,解决了先掘后采导致大巷变形破坏严重、套修工作量大的难题,为近距离煤层群联合开采情况下巷道支护设计提供依据。
长平矿大断面巷道耦合让均压支护技术研究
徐玉胜,孔宏伟
2019, 51(5):  92-95.  doi:10.11799/ce201905022
摘要 ( 143 )   PDF (1403KB) ( 42 )  
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为了解决长平矿大采高工作面沿空留设巷道,在上一个工作面回采后变形严重,在下一个工作面回采前需要进行大规模巷修的问题,采用耦合让均压支护技术,通过理论分析、工程类比等研究手段,确定了长平矿大断面巷道沿空留巷支护方案,并进行了工业性试验。结果表明,选定的支护方案能够满足大断面巷道支护及留巷二次使用的目的,且能够保证巷道掘进速度,对相似条件下的巷道支护具有一定的指导意义。
生产技术
下载 24
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为了研究综采工作面终采位置受构造影响条件下双掩护倒回大吨位支架的搬家工艺,根据终采位置处地质构造的特点,结合平煤六矿传统回架工艺,分析在断层影响下出架的影响因素,提出了回撤支架时工作面的支护措施和双掩护倒回撤支架方案,并介绍了新型支架回撤方案的实用方法。在理论分析与实际操作的指导下,经过对比传统回架方法与双掩护架倒回支架方案,结果表明,在构造带处采用传统回架方法,作业环境恶劣,存在高危险,高劳作强度,高投入的问题|采用双掩护倒回支架方案,可以有效解决作业环境的问题,工作效率相对传统方案较高,材料投入较少,保证安全生产。解决受构造带影响大吨位支架回撤的问题,为井下双掩护倒回大吨位支架的回收积累了宝贵经验。
山寨煤矿大型液压支架快速安装技术
张斌斌
2019, 51(5):  101-104.  doi:10.11799/ce201905024
摘要 ( 109 )   PDF (1218KB) ( 118 )  
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针对液压支架安装期间存在的问题,以山寨煤矿11052工作面为研究对象,通过对液压支架结构,采区地质条件分析、采用方案对比、模拟运输、模拟转向等方法,确定支架解体运输方案,解决了小煤柱施工绞车硐室困难,优化开切眼断面确保支架能够顺利运输并进行转向。实践证明,ZF10000/20/32H型支架解体为三部分,能够满足支架部件在巷道运输|支架顶盖采用专用装车平台进行快速安全运输|开切眼断面设计为宽8m,高3.2m,切眼上部车场设计为长70m,满足支架调向及快速安装。
大采高工作面超前支承压力区深孔注浆防片帮技术研究
余孝民,王凯
2019, 51(5):  105-109.  doi:10.11799/ce2019050025
摘要 ( 147 )   PDF (2253KB) ( 62 )  
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为有效地解决大采高综采工作面片帮问题,通过数值模拟分析了1307工作面超前支承压力分布规律|制定了单轴和三轴卸压实验方案,研究了煤体裂隙开始增生规律,确定了注浆时机。最后,在赵庄矿1307工作面进行应用,并且通过钻孔窥视分析注浆效果,结果表明,注浆效果显著,具有良好的经济和安全效益。
新老井贯通通风系统安全风险防范举措
张育磊
2019, 51(5):  110-113.  doi:10.11799/ce201905026
摘要 ( 113 )   PDF (1398KB) ( 42 )  
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为了防范新井、老井贯通后风流紊乱、瓦斯超限等安全风险,在对新井、老井通风系统分析的基础上,确定在新井、老井贯通时要尽量保持新井、老井分别独立通风,减少新井、老井相互影响|贯通后尽快采用将新井开采的范围并入新井主扇控制范围的通风系统安全风险防范措施。结果表明在新老井贯通后,通风系统稳定,未出现瓦斯超限,确保了安全生产。
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针对特厚煤层小煤柱易燃工作面,采掘过程中对邻近采空区造成的类“呼吸作用”及单纯抽采措施易引发遗煤自燃,采空区有害气体外泄易造成上隅角超限的双重安全隐患,结合采空区气体赋存特点与物理特性,提出了地面钻孔抽采及井下注氮区域立体置换技术。实践表明:区域立体置换技术使采空区瓦斯浓度由6%下降到0.8%,降低了86%,CO浓度由16×10-6下降到6×10-6,降低了62%,治理效果明显,为特厚煤层小煤柱易燃工作面安全生产提供了安全保障。
研究探讨
亭南煤矿村庄下宽条带开采地表移动规律研究
余学义,刘传杰
2019, 51(5):  118-122.  doi:10.11799/ce201905028
摘要 ( 171 )   PDF (2073KB) ( 61 )  
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为了研究村庄下压煤宽条带开采方法对地表移动变形特征的影响以及确立合适的开采参数,以彬长矿区亭南煤矿村庄下压煤的实际条件为背景,在分析该矿一盘区条带工作面开采地表移动变形观测数据的基础上,给出了该地质采矿条件下宽条带开采的地表移动变形规律,结合使用理论计算和数值模拟的方法,分析优化条带开采方案。结果表明,亭南煤矿一盘区建筑物下厚煤层宽条带综放开采的采宽在100~116m,留宽在80~100m时能够有效控制地表移动变形。
赵固一矿巷道复合顶板岩层结构类型与稳定性数值模拟分析
冯吉成,石建军,张凤岩,师浩宇,郭书英,彭瑞,肖建
2019, 51(5):  123-128.  doi:10.11799/ce201905029
摘要 ( 166 )   PDF (2593KB) ( 103 )  
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巷道复合顶板稳定性与软硬岩在巷道顶板的位置、薄厚和组合情况密切相关,本文采用现场实测、理论分析和数值模拟方法,分析了赵固一矿巷道复合顶板岩层结构类型,研究了不同岩层组合巷道顶板破坏特征与破断规律。研究表明:巷道复合顶板按岩层层位和组合情况可划分为单一软岩、下硬上软、下软上硬和软硬互层4种总结构类型,按岩层厚度继续划分为单一厚软、厚软厚硬、薄软厚硬、薄硬厚软、厚硬薄软和软硬薄多层相间6种亚结构类型。对于单一软岩和厚软厚硬顶板,垮落后冒顶形态呈圆锥形,紧邻其上部软岩形成外形如梁,实质是“铰接拱形”的平衡结构,最终趋于稳定|对于薄软厚硬和软硬薄多层相间顶板,垮落后冒顶形态呈平顶形,紧邻其上部硬岩由于自身承载能力强,最终趋于稳定|对于薄硬厚软和厚硬薄软顶板,无垮落现象,若硬岩继续变薄、巷道跨度加大或埋深增加,应注意监测和及时补强。基于赵固一矿已掘和未掘巷道顶板岩层结构类型,能够对现有的支护形式与支护参数进行评价和修正,保证掘采期间巷道顶板稳定。
千米深井中央泵房围岩支护数值模拟分析
毕卫国,郭伟娜,林登阁
2019, 51(5):  129-133.  doi:10.11799/ce201905030
摘要 ( 155 )   PDF (2043KB) ( 42 )  
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为了保证千米深井中央泵房硐室围岩支护安全,以赵楼煤矿中央泵房硐室为研究对象,利用FLAC3D模拟软件分别建立未支护与锚网喷支护、锚网索喷支护以及锚网索喷注支护三种支护方案下的数值模型,对比分析不同支护条件下赵楼煤矿泵房硐室围岩位移和受力情况。分析结果表明:与未支护相比,支护条件下围岩位移、受力均有明显减小,其中锚注支护方案条件下围岩最大位移仅为15.9mm,硐室围岩最大压应力为5MPa,未出现拉应力,两帮和拱部匀摊受力荷载,未出现应力集中现象|锚注支护消除了支护体系的薄弱环节,保证了中央泵房围岩的整体性、稳定性及安全性,为以后相似条件下的围岩支护提供一定的借鉴作用。
高瓦斯薄煤层采动裂隙演化规律及瓦斯抽采技术
殷帅峰,程志恒,浦仕江,陈亮,李春元
2019, 51(5):  134-138.  doi:10.11799/ce201905031
摘要 ( 206 )   PDF (1409KB) ( 71 )  
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为了研究高瓦斯薄煤层采动裂隙演化规律,以鸡西矿区杏花矿薄煤层现存在工作面瓦斯难排问题为研究对象,运用了理论计算分析及数值模拟相结合的研究手段,研究结果表明:薄煤层工作面顶板环形裂隙圈的宽度较小,且在采动过程中不能使上部亚关键层破断,致使亚关键层及以上岩层中不能发育贯通裂隙而富集瓦斯。因此该采动裂隙演化规律用于指导现场瓦斯抽采工程方案的设计,现场采取了顶板抽采巷道及高位近水平钻场结合抽采方案,大大降低了工作面及回风巷的瓦斯浓度,保证了安全的生产环境,提高了矿井生产能力。
超长工作面异常矿压显现与瓦斯涌出关系研究
付书俊,范志忠,张雪峰,潘黎明,赵杰
2019, 51(5):  139-142.  doi:10.11799/ce201905032
摘要 ( 185 )   PDF (1910KB) ( 47 )  
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基于寺家庄矿15106大采高超长孤岛工作面复杂构造条件下开采实践,从煤壁片帮、顶板垮落、瓦斯不均衡涌出等角度对超长工作面异常矿压显现与瓦斯涌出关系进行了研究探讨。研究认为:深井超长孤岛工作面矿压显现呈现典型的 “双峰”分布,工作面中部老顶并非一次性折断,而是在倾向方向分区域折断,并呈铰接状态|工作面来压呈现整体性大周期来压与区域性小周期来压并存特点,从来压强度与范围来看,大周期来压是上覆上位坚硬厚岩层大范围失稳所致,小周期来压是工作面下位基本顶周期性破断造成|工作面推进过程中瓦斯不均衡涌出也呈现周期性状态,每次大周期来压时均伴随有瓦斯超限,且周期来压持续时间与瓦斯超限时间呈现一致性增减关系。研究认为寺家庄矿超长工作面回采工艺与煤壁片帮、瓦斯不均衡涌出、顶板大面积失稳之间存在联动关系,对现场安全回采具有指导意义。
瓦斯抽采钻孔围岩漏气流场分析及漏气位置测定研究
郝晋伟,舒龙勇,齐庆新,霍中刚,杨伟东
2019, 51(5):  143-147.  doi:10.11799/ce201905033
摘要 ( 163 )   PDF (1315KB) ( 53 )  
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钻孔密封段漏气是降低钻孔抽采瓦斯浓度的主要原因。为分析钻孔围岩漏气流场分布特征并指导漏气位置确定,利用FLUENT软件对钻孔围岩漏气流场进行模拟分析,得出了不同钻孔密封条件下的围岩漏气分布及强度特征|同时,开发了钻孔束管式定点甲烷浓度检测装置,并给出了相应的漏气位置判定模型,并在现场进行试验分析。研究结果表明,钻孔密封深度和煤壁裂隙对钻孔密封段漏气具有明显控制作用,且高河能源W4301回风巷瓦斯抽采钻孔漏气主要由钻孔密封深度和长度不足及钻孔间距较小所致,增加钻孔密封长度后,平均单孔瓦斯抽采浓度可增加3~5倍,该研究成果对于快速分析钻孔漏气特性,并制定出相应的合理提浓措施具有重要的意义。
基于GA-SVM的煤矿岩巷爆破效果智能预测
马鑫民,范浩宇,林天舒,杨立云
2019, 51(5):  148-153.  doi:10.11799/ce201905034
摘要 ( 197 )   PDF (1517KB) ( 55 )  
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煤矿岩石巷道爆破效果预测对合理优化爆破参数、提高爆破效率具有重要意义。针对煤矿岩石巷道爆破效果影响因素多、难以进行爆破效果准确预测等关键技术难题,提出基于GA-SVM融合技术的爆破效果预测模型,实现爆破效果科学、合理预测。首先,基于综合分析、专家打分法等确定影响煤矿岩巷爆破效果关键指标|然后,根据不同矿区典型案例建立爆破效果预测样本库,并对样本进行数据处理|最后,将预测模型应用于实际工程,预测结果与爆破实际分类结果吻合。研究成果可为巷道爆破预测提供一种新思路。
基于比例导引法的机械臂拣矸过程轨迹规划方法研究
曹现刚,李宁,王鹏,薛祯也,费佳浩,吴旭东
2019, 51(5):  154-158.  doi:10.11799/ce201905035
摘要 ( 123 )   PDF (1786KB) ( 29 )  
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为解决目前国内洗煤厂人工拣矸方式所存在的分拣效率低、工人健康危害大等问题,设计了一种煤矸分拣机器人,重点研究了其多矸石分拣优先级排序及机械臂拣矸过程运动轨迹规划问题。首先,基于优先抓取带式输送机上尺寸大、距离近并且与其它矸石重叠的矸石的规则,采用模糊逻辑推理方法构建了识别区域矸石的待抓取优先级排序模型,为机械臂有序、高效分拣矸石提供了合理的逻辑顺序|然后,为了解决带式输送机上矸石的机械臂动态跟踪轨迹规划问题,采用比例导引方法,建立了实现矸石匀速运动下的动态跟踪过程的机械臂运动轨迹规划模型,进一步采用增量比例导引法实现了矸石非匀速运动下的动态跟踪过程的机械臂运动轨迹规划|最后,基于Matlab工具对上述模型进行了仿真分析,验证了方法的可行性,为进一步进行机械臂拣矸控制关键技术的研究奠定了基础。
电动滚筒内部组件对输送带运动性能的影响分析
景毅 袁红兵 廉自生
2019, 51(5):  159-162.  doi:10.11799/ce201905036
摘要 ( 110 )   PDF (1450KB) ( 54 )  
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针对使用电动滚筒驱动的带式输送机,探讨电动滚筒及其内部组件对于输送带运动性能的影响问题。利用带式输送机综合试验平台,设计了电动滚筒变速条件下输送带竖向位移观测试验。试验结果表明当电动滚筒转速较低时,虽然筒壳本身的回转不会导致输送带共振,但是滚筒内部的减速轴及齿轮的回转会对输送带的运动产生影响,在特定速度条件下甚至会引发输送带共振,进而降低输运过程的平顺性。
仙泉煤矿井下导线网设计与测量成果分析
张继贤,肖雨彤
2019, 51(5):  163-167.  doi:10.11799/ce201905037
摘要 ( 118 )   PDF (1336KB) ( 33 )  
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根据仙泉矿区已有的资料、矿区实际情况、陀螺边位置、数量及导线的长度各方面的不同,设计提出了三种不同的井下导线布设方案,对三种不同的方案进行测量成果比较和分析得出最佳的井下导线控制测量方案,并以该导线方案为基础提出了合理的测量数据处理方法,以保证控制测量精度达到相关要求。结果表明,该方法可以提高井下导线测量的精度,保证成果的准确性,满足安全生产的要求。
大型弛张筛动态特性分析
王宏,陈志强
2019, 51(5):  168-171.  doi:10.11799/ce201905038
摘要 ( 174 )   PDF (4388KB) ( 51 )  
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应用有限元软件建立了弛张筛的有限元模型,并对其进行模态分析,得到了前八阶振动形态,找到了筛机合适的工作频率,对其进行应力分析,得到了筛机各部位应力应变的分布规律。应用动应力测试系统测定了关键测点的主应力和等效应力值,结果表明:筛框动应力小于许用应力,体现了结构的合理性,为弛张筛优化设计提供了参考。动力应力测试仪器与有限元分析对比结果十分接近,验证了这两种方法的可靠性。
基于遗传算法的BP-LSSVM组合变权模型权重优化的短期电价预测研究
黄元生,张利君
2019, 51(5):  172-176.  doi:10.11799/ce201905039
摘要 ( 193 )   PDF (1356KB) ( 54 )  
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为了能够精确预测短期电价为市场参与者提供有效的决策指导,首先对电价数据进行水平处理,然后建立BP神经网络(BPNN)和最小二乘支持向量机(LSSVM)组合变权模型(BP-LSSVM),同时提出采用遗传算法(GA)对该组合变权模型的权重进行优化,最后将权重优化之后的GA-BP-LSSVM模型应用于美国PJM电力市场的边际电价预测,并与传统的LSSVM与BPNN的预测结果进行比较,结果表明,该组合变权模型能够提供更加精确的预测电价。
工程管理
基于轨迹交叉理论的煤矿事故分析
杨守国,姚亚金,庞拾亿,周捷
2019, 51(5):  177-180.  doi:10.11799/ce201905040
摘要 ( 325 )   PDF (1220KB) ( 62 )  
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分析煤矿事故产生原因,对事故预防具有重要意义。文章在统计2014—2016年煤矿所发生的重大及以上事故的基础上,基于事故轨迹交叉理论,从人的不安全行为和物(设备、环境)的不安全状态,分别对瓦斯爆炸事故、瓦斯突出、水灾事故、顶板事故的发生原因进行了统计分析,并依据事故轨迹交叉理论,提出了从控制人的不安全行为、物(设备、环境)的不安全状态和两者轨迹的交叉三方面进行煤矿事故预防的措施和建议。
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基于国家煤矿安全监察局大力推进煤矿安全生产标准化建设,介绍了城郊煤矿创建国家一级安全生产标准化矿井的成功经验,简述了通过落实“确定矿井达标目标、制定专业推进方案、落实现场管控机制、开展班组达标创建、夯实岗位达标基础”五级达标方案,“安全风险分级管控、事故隐患排查治理”双重工作机制,以及“专业考核、区队考核、现场考核”三项考核体系等,实现了国家一级安全生产标准化矿井创建目标,具有一定借鉴意义。
大倾角薄煤层综采关键技术研究与实践
卓军
摘要 ( 75 ) PDF (0KB) (34)
录用日期:2017-08-24
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